Compression of Organic Molecules Coupled with Hydrogen Bonding Extends the Charge Carrier Lifetime in BA2SnI4

化学 卤化物 SNi公司 电荷(物理) 分子 氢键 金属 载流子 氢分子 化学物理 无机化学 计算化学 结晶学 凝聚态物理 有机化学 物理 水解 量子力学 酸水解
作者
Xinbo Ma,Wei‐Hai Fang,Run Long,Oleg V. Prezhdo
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (23): 16314-16323 被引量:11
标识
DOI:10.1021/jacs.4c05191
摘要

Two-dimensional (2D) metal halide perovskites, such as BA2SnI4 (BA═CH3(CH2)3NH3), exhibit an enhanced charge carrier lifetime in experiments under strain. Experiments suggest that significant compression of the BA molecule, rather than of the inorganic lattice, contributes to this enhancement. To elucidate the underlying physical mechanism, we apply a moderate compressive strain to the entire system and subsequently introduce significant compression to the BA molecules. We then perform ab initio nonadiabatic molecular dynamics simulations of nonradiative electron–hole recombination. We observe that the overall lattice compression reduces atomic motions and decreases nonadiabatic coupling, thereby delaying electron–hole recombination. Additionally, compression of the BA molecules enhances hydrogen bonding between the BA molecules and iodine atoms, which lengthens the Sn–I bonds, distorts the [SnI6]4– octahedra, and suppresses atomic motions further, thus reducing nonadiabatic coupling. Also, the elongated Sn–I bonds and weakened antibonding interactions increase the band gap. Altogether, the compression delays the nonradiative electron–hole recombination by more than a factor of 3. Our simulations provide new and valuable physical insights into how compressive strain, accommodated primarily by the organic ligands, positively influences the optoelectronic properties of 2D layered halide perovskites, offering a promising pathway for further performance improvements.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
黑土发布了新的文献求助10
1秒前
慕青应助sjx00100采纳,获得10
1秒前
1秒前
单薄的胜完成签到,获得积分10
2秒前
乐呵乐呵发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
天天快乐应助guo采纳,获得10
4秒前
忘了那片海完成签到,获得积分10
4秒前
汉堡包应助PziPzi采纳,获得10
4秒前
深情安青应助可靠的芒果采纳,获得10
5秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
转转完成签到,获得积分10
6秒前
任罗川完成签到,获得积分10
6秒前
哪个更好完成签到 ,获得积分10
6秒前
聪孙完成签到,获得积分20
6秒前
今后应助莹莹啊采纳,获得10
6秒前
开放凉面发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
sss完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
leuskz发布了新的文献求助10
7秒前
liyongqing发布了新的文献求助10
8秒前
英姑应助lsw采纳,获得10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
受伤的胡萝卜完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
MY完成签到,获得积分10
9秒前
Lil_baby完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
爱吃西瓜的大猴子完成签到,获得积分10
10秒前
群山发布了新的文献求助10
11秒前
YY完成签到,获得积分10
11秒前
村头熊孩子完成签到,获得积分10
11秒前
A徽发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Terrorism and Power in Russia: The Empire of (In)security and the Remaking of Politics 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6046333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7821536
关于积分的说明 16251588
捐赠科研通 5191744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2778052
邀请新用户注册赠送积分活动 1761223
关于科研通互助平台的介绍 1644168